Счетный триггер на мдп-транзисторах

 

СЧЕТНЫЙ ТРИГГЕР НА МДП-ТРАНЗИСТОРАХ , содержащий два нагрузочных т| анзистора, стоки и затворы которых подкжочены к шине Xпитания, а исток каждого нагрузочного транзистора подключен к стоку одного из двух переключающих транзисторов перекрестными связями и к соответствующей выходной шине, а также первый транзистор, сток которого подключи к выходной шине, на которой формируется прямей выходной сигнал , затвор - к первой входной шине, а исток - к затвору второго транзистора , сток которого подключен к истоку треть1рго транзистора, четвертый транзистор, сток которого подключен к выходной шине, на которой формируется инверсный сигнал, затвор - к первой входной шине, а исток - к затвору пятого транзистора , сток которого подключен к истоку шестого транзистора, и вторую входную шину, отличающийс я тем, что, с целью расширения ;функциональных возможностей за счет внутреннего формирования переноса позволяющего строить последовательные счетчики с мгновенным распространением переносов, в него дополнительно введены три транзистора Ишина сигнала переноса, причем стоки первого и второго дополнительных транзисторов подключены соответственно к истокам переключающих транзисторов, истоки к общей шине, затвор первого (Л дополнительного транзистора под .ключен к шине сигнала переноса, а затвор второго - к истоку шестого транзистора, сток третьего дополнительного транзистора подключен к шине питания, затвор - к первой входной шине, а исток - к второй о входной шине, стоки третьего и N9 шестого транзисторов подключены к шине а ю со питания, затворы - к первой входной шине, сток второго транзистора подключен к шине сигнала переноса, а истоки второго и пятого транзисторов - к второй входной шине.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) Oi)

Зов H 0 К 3/286

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕ ГЕЛЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫГИЙ (21) 33775. 2/18-21 (22) 05.01.82. (46) 30.06.83. Бюл. М 24 (72) А.Ф.Дряпак (53) 621.374(088.8) (56) 1. Букреев И.Н. и др, Иикроэлектронные схемы цифровых устройств.

M.,"Ñoâ.ðàäè0",1975,с.125,ðèñ.3.39.

3;42..

2 . Вайда Ф,, Чакань А. Иикро-ЭВИ.

И. "Энергия", 1980, с.40, рис.2.22. (54)(57) СЧЕТНЫЙ ТРИГГЕР НА ИДП-ТРАНЗИСТОРАХ, содержащий два нагру.зочных транзистора, стоки и. затворы которых подключены к шине ,питания, а исток каждого нагрузоч ного транзистора подключен к стоку одного из двух переключающих тран- . зисторов с перекрестными связями и к соответствующей выходной шине, а также первый транзистор, сток которого подключен к выходной шине, на которой формируется прямой выходной сигнал, затвор - к первой входной шине, а исток - к затвору второго транзистора, сток которого подключен к истоку третьего транзистора, четвертый транзистор, сток которого подключен к выходной шине, на которой формируется инверсный сигнал, затвор - к первой входной шине, а исток — к затвору пятого транзистора, сток. которого подключен к истоку шестого транзистора, и вторую входную шину, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет внутреннего формирования переноса позволяющего строить последовательные счетчики с "мгновенным" распространением переносов, в.него дополнительно введены три транзис" тора и шина сигнала переноса, причем стоки первого и второго допол-нительных транзисторов подключены соответственно к истокам переклю1 чающих транзисторов, истоки - д к общей шине, затвор первого дополнительного транзистора под,ключен к шине сигнала переноса, а затвор второго - к истоку шестого транзистора, сток третьего дополнительного транзистора подключен к шине питания, затвор - к первой входной шине, а исток - к второй входной шине, стоки третьего и шестого транзисторов подключены к шине питания, затворы - к первой входной шине, сток второго транзистора подключен к шине сигнала переноса, а

° истоки второго и пятого транзисторов - к второй входной шине.

10262Я1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при построении быстродействующих многоразрядных последовательных счет чиков.

Известен счетный триггер на МДПтранзисторах, содержащий двухвходо- вые элементы ИЛИ-НЕ (либо И-НЕ) с перекрестными связями, выходные шины которых через линии задержки, выполненные на элементах того же типа, подключены к входным шинам (1 ).

Недостатком известного устройства является его сложность, Кроме того, на его основе возможно построение многоразрядных последовательных счет чиков только с последовательным переносом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является счетный триггер на ИДП-транзисторах, содержащий два нагрузочных транзистора, стоки и затворы которых подключены к шине питания, а исток каждого нагрузочного транзистора подключен к стоку одного из двух переключающих транзисторов с перекрестными связями и к соответствующей вы-: ходной шине, а также первый транзис- тор, сток которого подключен к выход ной шине, на которой формируется прямой выходной сигнал, затвор - к первой входной шине, а исток - к затвору второго транзистора, сток которого подключен к истоку третьего транзистора, четвертый транзистор, сток которого подключен к выходной шине, на которой формируется инверсный сигнал, завтор - к первой входной шине, а истой - к затвору пятого транзистора, сток которого подключен к истоку шестого транзистора, и вторую входную шину, к которой подключены затворы третьего и шестого транзисторов, истоки второго, пятого и переключающих транзисторов подключены к общей шине, сток третьего подключен к стоку первого транзистора, а сток шестого транзисторак стоку четвертого транзистора j 2).

Недостатком известного устройства является отсутствие внутреннего формирования переноса, что требует дополнительного оборудования для построения .многоразрядных последовательных счетчиков.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей эа счет внутреннего формирования переноса, позволяющего строить последовательные счетчики с "мгновенным" распространением переноса.

Для достижения поставленной цели в счетный триггер на МДП-транзисторах, содержащий два нагрузочных тран" зистора, стоки и затворы которых под ключены к шине питания, а исток каждого нагрузочного транзистора подключен к стоку одного из двух переключающих транзисторов с перекрестными

; связями и к соответствующей выходной шине, а также первый транзистор, сток которого подключен к выходной шине, на которой формируется прямой выходной сигнал, затвор - к первой входной шине, а исток - к затвору второго 0 транзистора, сток которого подключен . к истоку третьего транзистора, четвертый транзистор, сток .которого подключен к выходной шине, на которой

25 формируется инверсный сигнал, затворк первой входной шине, а исток - к затвору пятого транзистора сток которого подключен к истоку шестого транзистора, и вторую входную шину,допол30 нительно введены три транзистора и шина сигнала переноса, причем стоки первого и второго дополнительных

: транзисторов подключены соответ- t: ственно к истокам переключающих транзисторов, истоки - к общей

35 шине, затвор первого дополнительного транзистора подключен к шине сигнала переноса, а затвор второго " к истоку шестого транзистора, сток третьего дополнительного тран40 зистора подключен .к вине питания, затвор - к первой входной шине, а исток - к второй входной шине, стоки третьего и шестого транзисторов подключены к шине питания, эатворы45 к первои входнои шине, сток второго ч ч транзистора подключен к шине сигнала переноса, а истоки второго и пято го транзисторов - к второй входной шине.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема счетного триггера на МДП-транзисторах.

В предлагаемом устройстве стоки и затворы первого нагрузочного транзистора 1 и второго нагруэочного тран зистора 2 подключены к шине 3 питания

026291

20

40

50

55 истоки транзисторов 1 и 2 подкЛючены соответственно к стокам переключающих транзисторов 4 и 5 с перекрестными связями и к соответ.ствующим выходным шинам 6 и 7. Сток . первого транзистора 8 подключен .к выходной шине 7, на которой формируется прямой выходной сигнал, затвор - к первой входной шине 9, а исток - к затвору второго транзистора 10, сток которого подключен к истоку третьего транзистора 11. Сток четвертого транзистора 12 подключен к выходной шине 6, на которой формируется инверсный сигнал, затворк шине 9, а исток - к затвору пятого транзистора 13, сток которого подключен к истоку шестого транзистора

14. Стоки первого и второго дополнительных транзисторов 15 и 16 подключены соответственно к истокам пере. ключающих транзисторов 4 и 5, их истоки - к общей шине l7. Затвор транзистора 15 подключен к шине 18 сигнала переноса, а затвор транзистора 16 - к истоку транзистора 14.

Сток третьего дополнительного транзистора 19 подключен к шине 3 питания, затвор — к шине 9, а исток - к второй входной шине 20. Стоки транзисторов 11 и 14 подключены к шине

3 питания, затворы вЂ, к шине 9, сток второго транзистора 10 подключен к шине 18, а истоки транзисторов 10 и 13 - шине 20.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение логической единицы соответствует высокому потенциалу шины 3 питания, а напряжение логического нуля - потенциалу общей шины.

В отсутствие счетного импульса на шинах 20 и 9 устанавливается высокий потенциал. Вследствие этого открываются транзисторы 8,11,1.2, 14 и 19. Через открытый транзистор

19 шина 20 дополнительно подключается к шине 3 питания. Через открытые транзисторы 11 и 14 до потенциала шины 3 питания заряжаются. емкости затворов транзисторов 15 и 16, что обеспечивает сохранение информации в триггере в промежутках между счетными импульсами. Открытые транзисторы

8 и 12 подключают к выходным шинам

7 и соответственно емкости затворов транзисторов 10 и 13. Если триггер находится в состоянии "0" ("0" на шине 7), емкость затвора транзистора

10 разряжается до напряжения логического нуля, а емкость затвора транзистора 13 заряжается дп напряжения логической единицы.

При поступлении "0" на шину 9 закрываются транзисторы 8,11, 12,14 и 19. Закрытие транзисторов 8 и 12 приводит к тому, что на затворных емкостях транзисторов 10 и 13 фиксируется на время, определяемое разрядом через сопротивление переходов затвор - общая шина этих транзисторов, состояние триггера.

На емкостях затворов транзисторов 15 и l6 сохраняется высокий потенциал,так как при "1" на шине

20 нет цепи для разряда этих емкос» тей. Если в этом состоянии на шину

20 поступает счетный импульс (напряжение логического нуля ), то разряжается емкость затвора транзистора

16, так как открывается транзистор

13 вследствие того, что у него хранится на затворной емкости напряжение логической единицы. Емкость »:. затвора транзистора 15 остается неразряженной, так как остается закрытым транзистор 10. Наличие напряжения логического нуля на затворе транзистора 16 приводит к закрытию последнего и установке на шине 7 триггера высокого потенциала, что в свою очередь приводит к установке йизкого потенциала на шине 6. На шине 18 сигнала переноса остается высокий потенциал, так как -закрыт транзистор

10, что соответствует отсутствию пе" реноса из данного разряда.

Таким образом, триггер из нулевого состояния с приходом импульсов низкого потенциала на шины 20 и 9.перехо" дит в единичное состояние и сигнал переноса не вырабатывается.

Рассмотрим случай, .когда триггер находится в единичном состоянии. При поступлении напряжения логического нуля на шину 9, как и в предыдущем состоянии, закрываются транзисторы

8,11,12,14 и 19. На емкостях затворов.

10 и 13 фиксируется соответственно высокий и низкий потенциалы..

При поступлении "0" на шину

20 открывается транзистор 10, в результате чего разряжается емкость транзистора 15 и на шине 18 сигнала переноса устанавливается низкий потенциал, затворная емкость транзистора 16 остается неразряженной. В

1026291

Составитель П. Петрова

Редактор В. Петраш Техред И. Гайду Корректор A. Иакаренко

Заказ 4575/48 Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35., Раушская наб., д. 4/5

»»» » 1 «»

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, результате этого на анне 6 устанавливается высокий, а на шине 7низкий потенциал, Таким образом, триггер из единичного состояния переходит в нулевое и вырабатывается сигнал переноса (низкий уровень) на шине 18. Для построения быстродействующего многоразрядного последовательного счетчика с "мгновенным".переносом необходимо соединить триггеры в цепочку таким образом, чтобы шина 18 сигнала переноса предыдущего триггера была подключена к шине 20 последующего, а шины 9 всех триггеров подклю чены к шине 20 первого триггера, на которую поступают счетные импульсы, соответствующие низкому уровню напряжения. В таком счетчике время распространения переносов через все разряды равно времени переключения одного инвертора.

Таким образом, данный счетный триггер, выполненный на транзисторах одного типа проводимости, при сравнительной своей простоте (13 транзисторов), кроме функций суммирования по модулю два, обладает свойством внутреннего формирования переноса, 13 что позволяет строить быстродействующие последовательные счетчики с "мгновенным" переносом.